fuerza magnética.

FUERZA MAGNÉTICA.
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Comprende la energía magnética.
En “Presentación de Contenidos” se explica qué es la fuerza magnética y por qué sucede. En “Ejercicios” resuelven un crucigrama
que incluye los conceptos de esta lección. En “Aplico” juegan con el modelo a pescar signos opuestos a los que ellos son.
IMANES Y MAGNETISMO.
La palabra magnetismo se utiliza para describir las fuerzas de atracción y repulsión entre diferentes materiales. El primer imán
utilizado fue un mineral de hierro de color negro que recibió el nombre de magnetita, pues provenía de la región de Magnesia, en
Asia aunque ya era conocida hace más de 2.500 años por las culturas china y griega.
El magnetismo se debe al movimiento de partículas cargadas eléctricamente.
Para entender qué es el magnetismo conviene hablar del “electrón”. El electrón es una partícula que forma parte de la estructura
atómica y funciona como un pequeño imán. Un cuerpo con electrones orientados hacia una dirección se atrae a otro cuerpo con sus
electrones orientados hacia otra dirección; en cambio cuando se juntan dos cuerpos que tienen sus electrones orientados hacia la
misma dirección se repelen y no pueden unirse.
¿Y cómo es que el imán puede atraer ciertos cuerpos o por qué su campo magnético es más fuerte que el de otros cuerpos?
Antes tenemos que comprender dos cosas:
1) Que en los imanes uno de sus extremos es llamado “Polo Sur” y otro es llamado “Polo Norte”
2) Que dos polos iguales se rechazan y que dos polos diferentes se atraen.
¿Pero cómo es que los imanes atraen a otros cuerpos?
Imaginemos que tenemos un imán como los de la ilustración anterior... un imán está compuesto de muchísimos “imanes
moleculares” ordenados de forma que todos ellos apuntan en la misma dirección.
Si esta barra la partimos por la mitad tendremos dos imanes con sus “imanes moleculares” que no cambian su formación. Ahora, si
cada uno de esos imanes lo volvemos a partir por la mitad, ahora tenemos 8 imanes y en cada uno con “sus imanes moleculares”
acomodados de la misma forma. Podremos seguir dividiendo a los imanes cuantas veces queramos y nunca cambiará la orientación
de sus “imanes moleculares”; y podremos seguir dividiendo las partes hasta que nos quede una sola molécula del material imantado
y seguiría en la misma formación que cuando era un imán más grande.
Con esta explicación podemos comprender que en un cuerpo no imantado sus moléculas no están ordenadas como en las de un
imán y por ello no tienen campo de magnetismo.
Los cuerpos (como el metal) al juntarse con un cuerpo imantado se magnetizan porque se alinean sus moléculas; si se separa del
imán, después de un tiempo, sus moléculas perderán la formación y como consecuencia perderá su capacidad de atraer a otros
cuerpos.
Existen muchas teorías del magnetismo:
- La “Teoría del Magnetismo de la Tierra” o del “Campo Magnético Terrestre”: esta teoría
fue planteada cerca del año 1600 y desde entonces es aceptada como un hecho que se ha comprobado en innumerables
oportunidades: dice... en el centro de la Tierra existe un núcleo líquido que guarda en su interior otro núcleo sólido que actúa como
un gigantesco imán que extiende un campo magnético hacia el exterior”.
- La “Teoría de Maxwell”: propuesta en 1783 demostró que... la electricidad, el magnetismo y hasta la luz, son manifestaciones del
mismo fenómeno: el magnetismo. Gracias a sus aportaciones se unieron dos ramas de la física antes separadas, el magnetismo y la
electricidad dando origen a la electromagnética con la que inició la era de la comunicación rápida a distancia.
- La Teoría de Weber: dice que un imán está formado por muchísimos “imanes moleculares” ordenados de forma que todos ellos
están apuntando en la misma dirección sumando así sus fuerzas magnéticas respectivas y obteniéndose en conjunto un imán mucho
más potente.
Existen imanes naturales (como la magnetita) y otros que no son como los que crea o produce el hombre (artificiales).
La brújula es un instrumento imantado que siempre señala al norte; por cierto, ¿sabes que la Tierra tiene su
Polo Norte y su Polo Sur? y si la brújula siempre señala al Norte, no habíamos mencionado que polos iguales
se rechazan y polos diferentes se atraén... ¿entonces porque la aguja de la brújula (que el extremo con el que
señala es el polo norte del imán) se junta con el Polo Norte de la Tierra?. En realidad existe una confusión el
Polo Norte de la Tierra es un punto geográfico, no un punto igual al imán. Los polos de la Tierra se ocupan
para los navegadores.
En resumen, no olvidemos que:
Las fuerzas magnéticas crean alrededor un campo de atracción o repulsión.
Que el campo de atracción o repulsión depende de las cargas que tienen los cuerpos.
Que dependiendo de la fuerza de los magnetos será también la fuerza del campo magnético.
Que el campo magnético puede abarcar varios metros o algunos centímetros; esto provoca que los objetos al entrar al
campo sean inmediatamente atraídos o repelidos.
Una forma de describir el efecto de los imanes a su alrededor es mediante lo que se llama “Campo Magnético”. El Campo Magnético
es el espacio que rodea a un objeto magnético en el cual se manifiesta una fuerza, esta se pueden representar gráficamente con
flechas.
Dentro del campo magnético operan las leyes de atracción o repulsión.
1.- Representa con líneas lo que sucede con los imanes al acercarse los polos
2.- Resuelve el siguiente crucigrama, puedes regresar a la lectura si crees necesario.
HORIZONTAL
1) Las fuerzas magnéticas crean a su alrededor un campo... Magnético.
3) Fuerza de atracción y repulsión que tienen algunos materiales... Magnetismo
5) Cuando un cuerpo con electrones orientados hacia una dirección se adhiere a otro cuerpo con electrones orientados hacia otra
dirección se dice que se... Atrae
7) Aquella partícula que forma parte de la estructura atómica y funciona como un pequeño imán se llama... Electrón
9) Así se le llamó a este mineral de hierro de color negro y que fue utilizado como el primer imán... Magnetita
11) Con la teoría de Maxwell fue que se unieron dos ramas de la física antes separadas: el magnetismo y la electricidad dando origen
a la... Electromagnética
VERTICAL
2) Cuando los electrones están orientados en la misma dirección se dice que se... repelen
4) Es la teoría de que dice: “un imán está formado por imanes moleculares ordenados apuntando en la misma dirección” Weber
6) ¿Cómo se le llaman a los minerales que son hechos por el hombre? Artificiales
8) En el centro de la Tierra existe un núcleo líquido que guarda en su interior otro núcleo sólido que actúa como un gigantesco...
Imán
10) Región donde se encontró una piedra que servía para atraer objetos... Magnesia
12) ¿Cómo se llama aquel instrumento imantado que siempre señala hacia el norte? Brújula
-
Equipos de 2 integrantes.
Materiales necesarios:
o Recortable de la lección.
o 24 clips (sujeta papeles) por integrante.
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Escogen un polo (norte o sur) y juegan con el modelo a pescar signos opuestos a los que ellos son.
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Equipos de 2 integrantes.
10 minutos para el armado.
Modelo Terminado
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Alumno 01
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Alumno 2
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El modelo es una “caña de pescar” que se compone de:
-
1 manivela
1 brazo de la caña.
3 m de hilo cáñamo.
2 magnetos (imanes).
23 Clip con recortables (10 positivos, 10 negativos y 4 positivos/negativos).
Zona de pesca.
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¿Cómo jugaremos con nuestra “caña de pesca”?
Juego 1:
Se trata de utilizar la caña y atrapar los clips con recortables.
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1.
Coloca sobre la zona de pesca todos los clips con sus recortables.
2.
-
Cada integrante escoge un polo (positivo o negativo).
Por cada polo que haya escogido gana un punto.
Por cada polo que saque que no sea el polo que se escogió se resta un punto.
Por cada polo positivo/negativo que se saque se restan 3 puntos.
El juego se trata de pescar los polos que hayas escogido.
¿Cómo se toman los polos?
-
Juega con el campo magnético de los imanes, cuando hayas tomado uno o más clips enrolla el hilo hasta el tope, no puedes
quitar clips del imán si el hilo no está enredado hasta el tope.
Durante 2 minutos tendrás que sacar todos los polos que puedas (el otro integrante llevará el tiempo).
El integrante que más puntos acumule gana (recuerda que por cada polo que tomes diferente al que te toca pierdes un
punto y si tomas un polo positivo/negativo pierdes 3 puntos.
Juego 2:
Jugaremos equipo contra equipo.
1. Dos equipos junten su zona de pesca para hacer una zona más grande.
2. Cada equipo coloque sus polos y quedará dentro de la gran zona de pesca: 20 polos positivos, 20 polos negativos y 8 polos
positivos/negativos.
3. Cada equipo escoja un polo:
Por cada polo suyo que saque se cuenta un punto.
Por cada polo que se saque que no sea el polo que se escogió se resta un punto.
Por cada polo positivo/negativo que saque el equipo gana 5 puntos.
4. Cada equipo se organizará de tal forma que uno maneje la caña y el otro reciba los clips (recuerda que no puedes quitar
clips del imán hasta que el hilo esté totalmente enrollado).
5. Tendrán que intercambiarse la caña un integrante del equipo con otro; si por alguna razón un integrante del equipo no usó
la caña de pescar antes de que los polos se terminaran quedan automáticamente descalificados.
6. Gana el equipo que más puntos acumule (recuerda que por cada polo que tomes diferente al que te toca pierdes un punto.